ジュラルミン

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この項目では、合金の一種について記述しています。『リボンの騎士』の登場人物については「リボンの騎士」をご覧ください。

ジュラルミンとは、アルミニウムと銅、マグネシウムなどとの合金である。

[編集] 概要

ジュラルミンには、JIS規格で

• A2017 - ジュラルミン
• A2024 - 超ジュラルミン
• A7075 - 超々ジュラルミン

の3種類がある。

A2017とA2024は、JIS規格では2000系合金と呼ばれる系統に属し、主にアルミニウムと銅の合金である。一方7075は同様に7000系合金と呼ばれる系統で、主にアルミニウムと亜鉛・マグネシウム・銅の合金であり、アルミニウム合金の中で最高の強度を誇る。特徴としては3種とも切削性に富むが、後述するように耐食性・溶接性に劣る。7000系には、他に溶接に向いている A7N01 がある。A7N01 は溶接構造用として銅を含まない、いわゆる三元合金として知られている。

アルミニウムは軽量であるが、純アルミニウム（1000系）の強度は大きくない。これに種々の元素を加えアルミニウム合金とし、さらに熱処理（溶体化処理・時効硬化処理・焼きなまし）などを加えることにより、強度・成形性その他の性質を調整することを調質という。

A7075P-T651

最初のAはアルミニウム合金を示し、続く4桁の数字は合金分類を示す。 第1位の数字は合金系を、第3・4位の数字は個々の合金の識別を示す。第2位の数字は0が基本合金を、1以降の数字は基本合金の改良または派生合金であることを示す。ただしわが国で開発され、国際アルミニウム合金に相当する合金が見出せない場合は、第2位目の数字に変えてNを記す。その代表例が新幹線など鉄道車両の構体に使用される A6N01 や、自動車のバンパー補強材に使用される A7N01 である。 4桁の数字に続いて附される1-3個のローマ字は、材料の形状および製造条件を示す。

• P - 板・条・円板
• PC - 合わせ板
• H - 箔
• BE - 押出棒
• BD - 引抜棒
• TW - 溶接管
• FD - 型打鍛造品
• FH - 自由鍛造品

ハイフンに続くTを冠した数字は、材料の調質を示す識別記号であり、基本記号は

• F - 製造のままのもの
• O - 焼きなまししたもの
• H - 加工硬化したもの
• W - 溶体化処理したもの
• T - 熱処理によって、F、O、H、以外の安定な質別にしたもの

の5種類に分けられ、その後の1-3桁の数字でさらに細分化できる。

その強度と軽さから家屋の窓枠、航空機、ケースなどの材料に利用される（ジュラルミンケース）。また、最近では一部の携帯電話の端末本体の装飾に用いられる（2008年現在、au 向けのソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーションズ製端末「W62S」がこれに該当する）場合もある。

なお、合金を構成するアルミニウム以外の金属の割合は以下の通りである。

• ジュラルミン
  • 銅 - 約4%
  • マグネシウム - 0.5%
  • マンガン - 0.5%
• 超ジュラルミン
  • 銅 - 4.5%
  • マグネシウム - 1.5%
• 超々ジュラルミン
  • 亜鉛 - 5.5%
  • マグネシウム - 2.5%
  • 銅 - 1.6%

[編集] 来歴

ジュラルミンは、1906年ドイツのデュレン (Düren) で、ウィルム (Alfred Wilm) によって偶然に発見された。このデュレンとアルミニウムの合成語が、ジュラルミン (duralumin) である。また、ウィルムによって、ジュラルミンの時効硬化現象が見出された。もともとは薬莢の材料として、銅と亜鉛の合金の黄銅を用いていたが、「もっと軽いアルミニウムを銅と混ぜたらよいのではないか」という発想から得られたものである。結果としてその試みは失敗したが、思わぬ大きな成果を得た。

1910年代、ツェッペリン飛行船やユンカースの輸送機への導入を機に、航空機用資材として広く用いられるようになった。日本の零式艦上戦闘機をはじめとする軍用航空機にも、住友金属工業が開発した超々ジュラルミン (ESD) 等のジュラルミン材が多用された。

もっとも、このジュラルミンには水、特に海水に対する耐食性に問題があり、飛行艇のフロート（舟といった）の喫水下部分には、「銅を含まないアルミニウム材」を使用せねばならなかった。

第二次世界大戦後、航空技術の禁止で余剰となったジュラルミン部材が、川崎航空機と縁の深い川崎車輌が製造を担当した国鉄向け新製鉄道車両の一部（国鉄63系電車や国鉄オロ40形客車など）に使われ、特に63系電車の場合は「ジュラ電」などと呼ばれて注目を集めたが、耐食性が低い材料である上に塗装を施さなかったことから、電装品の絶縁が不十分であったことなどもあって急速に腐食が進行し、このため製造後わずか7-8年程度でいずれも鋼製車体に置き換えられ、短命に終わっている。また、東京駅の戦災復興に際しても、軽量であることからドーム部の骨組にジュラルミン材が使用された。

日本が戦後唯一製造した国産旅客機YS-11は総ジュラルミン製である。